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1、菠菜色素的提取和别离菠菜色素的提取和别离一、一、实验目的实验目的1、通过绿色植物色素的提取，学习天然物质的提取方法；2、通过薄层色谱分析，掌握有机物色谱分析的原理和方法。二、二、实验原理实验原理1 1 菠菜色素的提取菠菜色素的提取绿色植物如菠菜叶中含有叶绿素绿 、胡萝卜素橙和叶黄素黄等多种天然色素。叶绿素存在两种结构相似的形式即叶绿素 a(C55H72O5N4Mg)和叶绿素b(C55H70O6N4Mg)， 其差异仅是叶绿素 a 中一个甲基被甲酰基所取代从而形成了叶绿素 b。它们都是吡咯衍生物与金属镁的络合物，是植物进行光合作用所必需的催化剂。 植物中叶绿素 a 的含量通常是 b 的 3 倍。
2、尽管叶绿素分子中含有一些极性基团，但大的烃基结构使它易溶于醚、石油醚等一些非极性的溶剂。胡萝卜素C40H56是具有长链结构的共轭多烯。它有三种异构体，即-胡萝卜素、-胡萝卜素和-胡萝卜素，其中-胡萝卜素含量最多，也最重要。在生物体内，-胡萝卜素受酶催化氧化形成维生素 A。目前-胡萝卜素已可进行工业生产，可作为维生素 A 使用，也可作为食品工业中的色素。叶黄素C40H56O2是胡萝卜素的羟基衍生物，它在绿叶中的含量通常是胡萝卜素的两倍。与胡萝卜素相比，叶黄素较易溶于醇而在石油醚中溶解度较小。CH2CHH3CRCH2CH3NMgNNNH3CCH3OCO2CH3CH3CH3CH3叶绿素 aR = C
3、H3叶绿素 bR = CHOCH2CH2OOCH3CH3学习文档 仅供参考H3CCH3CH3CH3CH3H3CRRCH3CH3H3CCH3-胡萝卜素R = H叶黄素R = OHH3CCH3CH3CH3CH2OHCH3维生素 A2 2 薄层色谱原理薄层色谱原理常用 TLC 表示，又称薄层层析，属于固液吸附色谱。样品在薄层板上的吸附剂固定相和溶剂移动相之间进行别离。由于各种化合物的吸附能力各不相同，在展开剂上移时，它们进行不同程度的解吸，从而到达别离的目的。3 3 薄层色谱的用途：薄层色谱的用途：1化合物的定性检验。 通过与已知标准物比照的方法进行未知物的鉴定在条件完全一致的情况， 纯碎的化合物在
4、薄层色谱中呈现一定的移动距离，称比移值Rf 值 ，所以利用薄层色谱法可以鉴定化合物的纯度或确定两种性质相似的化合物是否为同一物质。但影响比移值的因素很多，如薄层的厚度，吸附剂颗粒的大小，酸碱性，活性等级，外界温度和展开剂纯度、组成、挥发性等。所以，要获得重现的比移值就比较困难。为此，在测定某一试样时，最好用已知样品进行对照。Rf溶质最高浓度中心至原点中心的距离溶剂前沿至原点中心的距离2、快速别离少量物质。 几到几十微克，甚至 g3、跟踪反应进程。在进行化学反应时，常利用薄层色谱观察原料斑点的逐步消失，来判断反应是否完成。4、化合物纯度的检验只出现一个斑点，且无拖尾现象，为纯物质。 此法特别适用
5、于挥发性较小或在较高温度易发生变化而不能用气相色谱分此法特别适用于挥发性较小或在较高温度易发生变化而不能用气相色谱分析的物质。析的物质。学习文档 仅供参考4 4 薄层色谱的操作步骤薄层色谱的操作步骤1 1、吸附剂的选择、吸附剂的选择薄层色谱的吸附剂最常用的是氧化铝和硅胶。1 、硅胶：“硅胶 H”不含粘合剂；“硅胶 G”含煅石膏粘合剂；其颗粒大小一般为 260 目以上。颗粒太大，展开剂移动速度快，别离效果不好；反之，颗粒太小，溶剂移动太慢，斑点不集中，效果也不理想。化合物的吸附能力与它们的极性成正比，具有较大极性的化合物吸附较强，因而 Rf值较小。酸和碱 醇、胺、硫醇 酯、醛、酮 芳香族化合物
6、卤代物、醚 烯 饱和烃本实验选择的吸附剂为薄层色谱用硅胶 G。2 2、薄层板的制备湿板的制备、薄层板的制备湿板的制备薄层板制备的好坏直接影响色谱的结果。 薄层应尽量均匀且厚度要固定。否则，在展开时前沿不齐，色谱结果也不易重复。在烧杯中放入 2g 硅胶 G，加入56ml0.5%的羧甲基纤维素钠水溶液，调成糊状。将配制好的浆料倾注到清洁干燥的载玻片上，拿在手中轻轻的左右摇晃，使其外表均匀平滑，在室温下晾干后进行活化。本实验用此法制备薄层板 4 片。3 3、薄层板的活化、薄层板的活化将涂布好的薄层板置于室温凉干后， 放在烘箱内加热活化，活化条件根据需要而定。硅胶板一般在烘箱中渐渐升温，维持 1051
7、10活化 30min。氧化铝板在 200烘 4h 可得到活性为级的薄板， 在 150160烘 4h 可得活性为级的薄板。活化后的薄层板放在干燥器内保存待用。4 4、点样、点样先用铅笔在距薄层板一端 1cm 处轻轻划一横线作为起始线，然后用毛细管吸取样品，在起始线上小心点样，斑点直径一般不超过 2mm。假设因样品溶液太稀， 可重复点样， 但应待前次点样的溶剂挥发后方可重新点样， 以防样点过大，造成拖尾、扩散等现象，而影响别离效果。假设在同一板上点几个样，样点间距学习文档 仅供参考离应为 1。点样要轻，不可刺破薄层。5 5、展开、展开薄层色谱的展开，需要在密闭容器中进行。为使溶剂蒸气迅速到达平衡，
8、可在展开槽内衬一滤纸。在层析缸中加入配好的展开溶剂，使其高度不超过 1cm。将点好的薄层板小心放入层析缸中，点样一端朝下，浸入展开剂中。盖好瓶盖，观察展开剂前沿上升到一定高度时取出， 尽快在板上标上展开剂前沿位置。 晾干，观察斑点位置，计算 Rf 值。6 6、显色、显色被别离物质如果是有色组分，展开后薄层色谱板上即呈现出有色斑点。如果化合物本身无色， 则可用碘蒸气熏的方法显色。还可使用腐蚀性的显色剂如浓硫酸、浓盐酸和浓磷酸等。对于含有荧光剂的薄层板在紫外光下观察， 展开后的有机化合物在亮的荧光背景上呈暗色斑点。本实验样品本身具有颜色，不必在荧光灯下观察。三、三、主要试剂和仪器主要试剂和仪器1
9、试剂： 硅胶 G, 95%乙醇 , 石油醚 6090 , 丙酮 , 无水 MgSO4, 菠菜2 仪器：层析板25mm75mm, 125ml 广口瓶, 研钵,分液漏斗四、四、实验步骤实验步骤1 1 菠菜色素的提取菠菜色素的提取称取 5g 无水的新鲜菠菜叶，用研钵研碎，加入 15 ml 石油醚-乙醇溶剂(3：2)研磨至桨，抽滤，滤液放至分液漏斗中，加入 5ml 饱和 NaCl 水溶液，分层，学习文档 仅供参考上层再用饱和 NaCl 水溶液洗涤，有机层用无水 MgSO4 干燥，滤去 MgSO4 后，滤液放入小烧杯中，水浴蒸去溶剂控制温度60-70 ，浓缩至 2.5ml 左右为止。2 2 薄层层析薄层层析取活化后的层析板，点样，小心放入盛有展开剂7：3 石油醚-丙酮的广口瓶内，样点不能浸到展开剂中，盖好瓶盖，待展开剂上升至规定高度时，取出层析板，在空气中晾干，计算三种色素叶绿素、叶黄素和胡萝卜素的Rf 值。注：叶绿素会出现两点叶绿素 a，叶绿素 b 。叶黄素易溶于醇而在石油醚中溶解度小， 从嫩绿叶中得到提取液，叶黄素会显很少。五、注意事项五、注意事项注意薄层色谱、柱层析实验操作要点的掌握和应用六、思考题六、思考题1、如何利用 Rf 值来鉴定化合物？2、薄层色谱法点样应注意些什么？3、常用的薄层色谱的显色剂是什么？学习文档 仅供参考
